在聚氯乙烯制品加工過程中，碳酸鈣作為填料用量非常大，不僅可以降低塑料制品生產(chǎn)成本，提高樹脂利用率，同時(shí)也擴(kuò)大了樹脂的應(yīng)用范圍；填料的應(yīng)用還賦予或提高制品特定的性能，如尺寸穩(wěn)定性、阻燃性、電氣絕緣性、不透明性及剛性，同時(shí)還能提高制品拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。

1、碳酸鈣的色相

碳酸鈣的色相有：紅相、黃相、青相、灰相、紅黃相等。碳酸鈣色相的檢測是將PVC 、碳酸鈣、復(fù)合穩(wěn)定劑按照 100 ：25 ：4.0 的比例進(jìn)行熱混合后制成干混合料，通過轉(zhuǎn)矩流變儀對干混合料進(jìn)行捏合，物料塑化出現(xiàn)塑化峰后停止試驗(yàn)，觀察 PVC混合物塑化料的外觀顏色，是否有明顯的偏青、偏灰或偏紅等現(xiàn)象。

2、表觀密度的檢測

粉體表觀密度是指未壓縮下單位粉體體積的質(zhì)量。輕質(zhì)碳酸鈣粉體屬于多孑L性顆粒聚集體，其表觀密度反映了顆粒聚集狀態(tài)和孔隙狀態(tài)。碳酸鈣的加工性能往往與碳酸鈣的顆粒特性有一定關(guān)系，而與碳酸鈣顆粒特性直接有關(guān)的粒度分布、孔隙率、孔徑和孔徑分布、比表面積 、密度分布、顆粒形態(tài)等數(shù)據(jù),其檢測依據(jù)聚氯乙烯樹脂的表觀密度檢測方法，其檢測設(shè)備簡單、容易操作檢測。重鈣產(chǎn)品的堆積密度較大，一般為0.8～1.3g/cm3；輕鈣產(chǎn)品的堆積密度較小，一般為0.5～0.7g/cm3，一些納米碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度甚至可達(dá)到0.28g/cm3左右。

3、吸油值

單位質(zhì)量的填料能夠吸收增塑劑二辛酯 (DOP) 的量稱之為吸油值。在使用增塑劑的塑料制品中，如果填料的吸油值高，就會(huì)增大增塑劑的消耗。填料吸油值的大小與填料粒徑大小、分布以及顆粒表面的構(gòu)造有關(guān)。輕質(zhì)碳酸鈣的吸油值往往是重質(zhì)碳酸鈣的幾倍，因此，在達(dá)到對樹脂增塑同樣效果的情況下，使用重鈣可以減少增塑劑的用量。重鈣由于顆粒大、表面光潔、比表面積小，因此吸油值較低，一般為40～60mL/100g；輕鈣顆粒微細(xì)、表面較粗糙，比表面積大，因此吸油值較高，一般為60～90mL/100g。吸油值越低越好，如果吸油值過高會(huì)造成制品在混煉時(shí)過多地吸收增塑劑，使體系黏度升高，影響樹脂的加工性能，增加增塑劑的用量，因而增大產(chǎn)品成本。因此降低吸油值，成為提高其應(yīng)用性能的關(guān)鍵，目前低吸油值的碳酸鈣產(chǎn)品在市場上具有明顯的優(yōu)勢。表面改性是降低粉體吸油值的重要手段。碳酸鈣經(jīng)過表面改性后，使其表面極性減弱，顆粒間摩擦力變小，潤滑性變得更好，故堆積得更加緊密，堆積密度增大，吸油值減小。

4、晶形

以立方體、球形為主，這些晶形的產(chǎn)品表現(xiàn)出的流動(dòng)阻力較小，易于生產(chǎn)加工，且不影響塑料制品的表面光澤度。

5、粒徑

應(yīng)用于塑料中的納米碳酸鈣粒徑一般控制在100nm左右，粒徑過大不能體現(xiàn)納米碳酸鈣的效果，且會(huì)影響制品的外觀；粒徑過小會(huì)導(dǎo)致表面能增加，顆粒團(tuán)聚嚴(yán)重，很難在加工時(shí)完全分散，導(dǎo)致制品表面出現(xiàn)顆粒。產(chǎn)品堆積密度的不同是重鈣與輕鈣最明顯的區(qū)別。 重鈣產(chǎn)品的堆積密度較大，一般為0.8～1.3g/cm3； 輕鈣產(chǎn)品的堆積密度較小，一般為0.5～0.7g/cm3，一些納米碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度甚至可達(dá)到0.28g/cm3左右;

6、白度填料的白度高低對填充塑料材料及制品的色澤乃至外觀有著至關(guān)重要的影響。通常白度越高，對填充塑料著色的影響越小，僅僅影響色彩的鮮艷程度。由于目前還沒有完全透明的填料，因此填充塑料往往是不透明的，如果填料的顏色白度不高或呈其他色 澤，則只能做黑色或深色的塑料制品。重鈣由于相對雜質(zhì)較多，因此產(chǎn)品白度一般為89%～93%，極少數(shù)的產(chǎn)品能達(dá)到95%；輕鈣產(chǎn)品純凈度較高，因此白度一般為92%～95%，部分產(chǎn)品可以達(dá)到96%～97%。

7、沉降體積沉降體積是單位質(zhì)量的碳酸鈣在100mL水中振蕩并靜置3h后所具有的體積。沉降體積越大說明產(chǎn)品粒度越小、密度越輕、產(chǎn)品檔次越高。重鈣的沉降體積為1.1～1.4mL/g；輕鈣的沉降體積為2.4～2.8mL/g； 納米輕鈣的沉降體積為3.0～4.0mL/g。

8、分散性

應(yīng)選擇高分散性的納米碳酸鈣，如果納米碳酸鈣團(tuán)聚嚴(yán)重，則二次粒徑會(huì)比一次粒徑大得多，而塑料加工混煉剪切力不是太強(qiáng)，有些團(tuán)聚嚴(yán)重的納米碳酸鈣不容易打散，在應(yīng)用時(shí)會(huì)引起局部缺陷，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題。

9、水分

水分控制應(yīng)不高于0.5%，若水分過高，會(huì)使塑料表面產(chǎn)生氣泡或空鼓等現(xiàn)象。

10、pH值

納米碳酸鈣的pH值應(yīng)控制在10以下，若pH值偏高，會(huì)影響制品的白度，表面光澤度，使外觀變差，同時(shí)pH高還會(huì)使體系的粘度升高，影響加工過程。重鈣的pH值為8-9；輕鈣的pH值為9-10。堿度pH值過高，會(huì)和塑料其它增塑劑反應(yīng)，引起塑料發(fā)脆、發(fā)黃等。由此可見，游離堿是碳酸鈣產(chǎn)品中一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，必須在生產(chǎn)中嚴(yán)格控制。

11、表面自由能

碳酸鈣顆粒表面自由能的大小，關(guān)系到碳酸鈣在樹脂中分散的如何。比表面積不變時(shí)，表面自由能越大，顆粒之間越易于凝聚，影響分散效果。

12、比表面積

比表面積即單位質(zhì)量的碳酸鈣面積。它的大小對碳酸鈣與樹脂之間的親和性、碳酸鈣表面活化處理和成本都有直接的關(guān)系。普通重鈣的比表面積一般為1m2/g左右，重質(zhì)微細(xì)碳酸鈣比表面積為1.45～2.1m2/g；普通輕鈣的比表面積一般為5m2/g左右，輕質(zhì)微細(xì)碳酸鈣比表面積為27～87m2/g。

13、雜質(zhì)含量

雜質(zhì)含量高低不僅影響填充塑料制品的色澤、外觀，還對材料的力學(xué)性能和加工性能產(chǎn)生影響。塑料行業(yè)用重鈣原則上要求雜質(zhì)含量越低越好，碳酸鈣含量越高越好，影響塑料的主要雜質(zhì)指標(biāo)有氧化鐵、氧化鎂、二氧化硅等。氧化鐵含量高會(huì)影響重鈣粉的色澤，易發(fā)黃，特別是在進(jìn)行表面處理時(shí)與硬脂酸等酸性物質(zhì)結(jié)合，在高溫條件下極易發(fā)黃，同時(shí)鐵離子可加速塑料老化。氧化鎂含量高的重鈣粉會(huì)發(fā)灰，如含白云石的重鈣粉加入聚乙烯和聚丙烯類塑料中會(huì)使整個(gè)填充物呈現(xiàn)灰色，因?yàn)榘自剖闹饕煞质翘妓徕}和碳酸鎂。二氧化硅的存在，可能使聚氯乙烯發(fā)生輕度交聯(lián)或引發(fā)熱降解，降低其熱穩(wěn)定性；再者重鈣粉中硅含量高會(huì)導(dǎo)致顆粒硬度增大，對塑料加工機(jī)械的磨損影響較大。

14、粒度及其分布

粒度及其分布是衡量重鈣產(chǎn)品檔次的一個(gè)重要指標(biāo)，主要影響材料的力學(xué)性能。理論上來說，塑料用重鈣粉粒徑越細(xì)，填充到塑料中可使制品強(qiáng)度大大提高，但實(shí)際應(yīng)用并非如此，重鈣粒徑越細(xì)，比表面積越大、表面能就越大，原生粒子極易團(tuán)聚以多聚集態(tài)（凝集體）形式加入樹脂中，分散不均勻，難以形成穩(wěn)定的界面，使產(chǎn)品性能下降。輕質(zhì)碳酸鈣是通過化學(xué)方法生產(chǎn)的，密度2.4 —2.7g／cm3 ；重質(zhì)碳酸鈣是通過對碳酸鈣礦石粉碎和研磨等物理機(jī)械方法生產(chǎn)的，密度2.7 —2.95 g／cm3。

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